Оптимальная разводка отопления в частном доме: сравнение всех типовых схем

Составляющие и их назначение

Состав системы отопления закрытого типа

В общем закрытая система отопления состоит из определенного набора элементов:

• Котел с группой безопасности. Тут есть два варианта. Первый — группа безопасности встроена в котел (газовые настенные котлы, пеллетные и некоторые газогенераторные на твердом топливе). Второй — в котле группы безопасности нет, тогда ее устанавливают на выходе в подающем трубопроводе.
• Трубы, радиаторы, водяной теплый пол, конвекторы.
• Циркуляционный насос. Обеспечивает движение теплоносителя. Ставится в основном на обратном трубопроводе (тут ниже температуры и меньше возможностей перегрева).
• Расширительный бачок. Компенсирует изменения объема теплоносителя, поддерживая стабильное давление.

Теперь подробнее о каждом элементе.

Двухтрубные системы отопления

В двухтрубной системе отопления батареи подсоединяются уже не к одной общей магистрали, а к двум – подающей и обратке. Так распределение тепла по зданию происходит более равномерно. К каждому теплообменнику вода подходит примерно одинаково нагретой. Не зря такую схему принято использовать в многоэтажках с большим количеством обогреваемых помещений. Но и в коттеджах ее также часто устанавливают, особенно если они большие и в несколько этажей.

Схема двухтрубного отопления для частных домов обладает только одним серьезным минусом – ценой. Часто в сравнении с однотрубным аналогом упоминается ее дороговизна. Однако трубы в этом случае требуются меньшего диаметра. Их протяженность увеличивается здесь в два раза. При этом за счет уменьшения сечения итоговая смета оказывается не такой завышенной, как может показаться на первый взгляд.

Это, анализируя виды фундаментов, можно сразу однозначно сказать, что монолит выйдет дороже ленточного основания. С обустройством отопления частных домов все не столь просто и легко. При его монтаже используются разные по диаметру трубы, различные фитинги и термостаты. Общая стоимость каждой разновидности надо рассчитывать индивидуально для реального строения и под конкретные параметры требуемого температурного режима.

С нижней разводкой

При нижней схеме обе трубы укладываются над полом или в нем. А к батареям от них снизу подводится пара отводов. Подобное подключение часто применяется для сокрытия трубопроводов отопления за отделкой. Это больше дизайнерское решение, особых преимуществ в вопросе теплоотдачи оно не дает.

Двухтрубная с нижней разводкой

Наоборот, нижний способ подсоединения радиаторов предполагает самые высокие теплопотери. Его вообще не рекомендуется использовать в отопительных системах с естественной (гравитационной) циркуляцией. Если выбрана эта разводка, то придется позаботиться о наличии специального оборудования для прокачки теплоносителя, а батарее выбирать с большей мощностью. Котел без циркуляционного насоса с подачей тепла по дому здесь в одиночку не справится.

С верхней разводкой

У верхней разводки отопления подсоединение радиаторов к трубам может быть диагональным либо боковым

Здесь это не самое важное. Главный отличительный признак этого вида водяного обогрева – наличие расширительного бачка

Двухтрубная с верхней разводкой

Бак-расширитель ставится на чердаке. Нагретая в котле вода фактически попадает сначала в этот накопитель. В подающую трубу теплоноситель идет уже естественным путем из него сверху вниз. А далее вода после отдачи тепла в радиаторе отправляется по обратке вновь в нагреватель.

Какое значение имеют циркуляционные насосы для систем отопления

Существует мнение, что нет особой необходимости в использовании циркуляционного насоса для систем отопления. Сторонники данного суждения аргументируют свою позицию тем, что насос – это устройство, которое без особой нужды расходует много электроэнергии и делает систему отопления зависимой от него. То есть в случае перебоев с электропитанием возникнут проблемы с подачей тепла в дом.

Такое суждение может показаться правильным. Так, если монтаж системы отопления осуществляется в маленьком доме, где трубопровод не сильно разветвлен, тогда можно организовать естественную циркуляцию теплоносителя от котла до радиаторов.

При детальном изучении такого подхода становится очевидным, что его плюсом является лишь независимость от электроэнергии (при условии энергонезависимости отопительного котла). По всем остальным характеристикам система с естественной циркуляцией проигрывает, да и монтировать ее гораздо сложнее.

Для того чтобы обеспечить естественное движение теплоносителя, трубы в системе отопления должны быть разных диаметров (50 мм и более). Устанавливать их сложнее, более того, они дороже

При монтаже важно соблюдать правило – трубы по всей протяженности контура должны иметь уклон в сторону котла. Нередко этого невозможно добиться, не испортив внешний вид комнат.

Если система отопления с естественной циркуляцией была тщательно продумана и хорошо отлажена, то все равно перепад давления за счет температурной разницы в трубах (в обоих направлениях движения воды) будет не более 0,6 Бар. Такого значения для дома, не отличающегося большими размерами, скорее всего, будет достаточно. Однако в случае, если система отопления имеет разветвления, характеризуется большой протяженностью, а также есть большие перепады высот и давления, то 0,6 Бар вряд ли хватит. Более того, ситуацию может усложнить гидравлическое сопротивление, из-за которого контур может «запереться».

Подключение к системе отопления циркуляционного насоса поможет решить немало проблем.

Циркуляционные насосы для систем отопления расходуют достаточно мало электроэнергии, что позволяет даже при ее отключении обогревать дом от ИБП средней мощности в течение нескольких часов, что особенно важно при использовании котла с «интеллектом».

Однако если проблема перебоев электроэнергии для вашего дома является постоянной, то в подключении циркуляционного насоса к системе отопления пропадет всякий смысл. В таком случае необходимо своевременно продумать, каким образом сделать эффективную систему с естественной циркуляцией.

В системах отопления, работающих при помощи циркуляционных насосов, существует возможность регулировки как их работы в целом, так и по комнатам, группам радиаторов. Если отопительную систему хорошо продумать, то не возникнет проблем с многоходовыми кранами, электромеханическими регуляторами и прочими термостатическими устройствами в процессе эксплуатации.

Если потребуется «разбить» систему отопления на несколько участков, отличающихся температурой обогрева, то это никак не повлияет на общую ее работу (чего не скажешь о системах отопления с естественной циркуляцией). Для комнат можно смело выбирать наиболее подходящие варианты обогрева – при помощи радиаторов, любых конвекторов, контуров теплых полов.

Невозможно установить в домах водяные полы без подключения циркуляционного насоса для систем отопления. Для продуманной системы, работающей при помощи насоса, характерен высокий КПД работы, получение которого стоит денег, потраченных на его приобретение и оплату электричества, израсходованного данным оборудованием. Такая система получается более экономичной: трубы могут быть малых диаметров, их будет просто спрятать в пол или стену.

Контуры труб системы отопления с циркуляционным насосом могут иметь сколько угодно разветвлений, количество отапливаемых этажей также может быть любым

Здесь важно правильно подобрать насос, который создаст нужный напор. И еще, систему отопления, работающую от циркуляционного насоса, проще запустить, обслуживать и осуществлять ее профилактику.

Итак, монтаж циркуляционного насоса в систему отопления имеет множество плюсов, которых однозначно больше, чем недостатков, поэтому практически во всех случаях следует задуматься о его приобретении.

В том случае, если в вашем доме уже работает система отопления с естественной циркуляцией, то вы все равно можете приобрести циркуляционный насос, эффективность работы которого будет налицо.

Читайте материал по теме: 
Горячее водоснабжение частного дома

Преимущества и недостатки открытой системы отопления

Рассмотрев принцип действия открытой системы отопления и ее составляющие, перейдем к перечню преимуществ и недостатков. Ознакомившись с ними, вы сможете принять окончательно решение о том, стоит ли устанавливать и подключать котел, батареи и расширительный бак по подобной схеме, или нет. Начнем с достоинств открытой системы отопления – все они представлены в списке ниже.

1. Простота – открытая система отопления использует минимум оборудования. Следовательно, надежность всей схемы в целом будет выше — ломаться практически нечему. Но стоит понимать, что такой открытая система отопления будет только в том случае, если используется качественное оборудование, смонтированное без ошибок и просчетов.
2. Низкая стоимость обустройства и последующего обслуживания – покупка оборудования, прокладка сетей и их дальнейшая эксплуатация не потребуют от вас большого количества денежных средств.

3. Автономность – для работы открытой системы отопления необходимо только наличие топлива для котла и воды в трубах. Подобная схема продолжит функционировать даже при отключении электричества, у нее нет необходимости в резервном генераторе или аккумуляторных батареях.

4. Легкость установки – одним из главных преимуществ открытой системы отопления является то, что успешно и без недочетов смонтировать все оборудование и проложить подающую и обратную магистрали можно самостоятельно, без привлечения сторонних специалистов. Достаточно иметь базовый набор инструментов и навыки работы с ними и металлопластиковыми трубами.
5. Бесшумность – при открытой системе отопления звук работающего насоса не будет вам мешать.
6. Быстрый пуск и быстрая остановка – открытая система отопления способна изменять свое состояние за сравнительно малый промежуток времени.
7. Невысокая цена комплектующих – ремонт и замена отдельных элементов открытой системы отопления не станет для вас большой проблемой.

Открытая система отопления с расширительным баком, подключенным к обратной линии

Но простота и дешевизна подобной схемы имеет и свои недостатки, о которых каждый хозяин частного дома или дачи должен знать.

1. Невозможность использовать вместо воды другой теплоноситель – применять в открытой системе отопления антифриз небезопасно – его испарения из расширительного бака могут попасть в жилые помещения.
2. Меньший коэффициент полезного действия по сравнению с другими, более сложными и совершенными, системами отопления.
3. Медленное прогревание системы – да, открытая система отопления с принудительной циркуляцией включается быстро, но при этом для достижения нужной температуры ей потребуется значительное время.

4. Уменьшение количества теплоносителя – из открытого расширительного бака постоянно испаряется вода. Потому при подобной схеме обогрева жилья возникает необходимость регулярно контролировать уровень жидкости в системе и, при необходимости, пополнять её.

5. Необходимость теплоизоляции расширительного бака – в холодный период года существует риск того, что вода в емкости, расположенной на чердаке, замерзнет. Потому необходимо предпринимать дополнительные меры по защите расширительного бака теплоизоляционными материалами.
6. Громоздкость — перечень оборудования, необходимого для обустройства открытой системы отопления, небольшой. Но при этом оно достаточно громоздкое и крупное, что многими хозяевами частных домов рассматривается как недостаток.
7. Необходимость использовать трубы большого сечения, проложенные под уклоном – некоторые домовладельцы считают, что подобный способ прокладки магистралей системы отопления не лучшим образом сказывается на внешнем виде помещений, где они располагаются.
8. Ограничение по площади – открытую систему отопления нецелесообразно обустраивать в зданиях, где суммарная площадь помещений больше 150 м2. конвекторный обогреватель

С учетом простоты и ограничения по площади, открытая система отопления становится неплохим вариантом для небольших загородных построек – дачных домиков и одноэтажного жилья в частном секторе

Однотрубная система отопления частного дома.

В нём теплоноситель непрерывно циркулирует по магистрали от котла до отопительных приборов, отдавая тепловую энергию и тем самым нагревая помещения. В качестве источника тепла может выступать воздух, пар, вода, либо антифриз. Наиболее часто используется водяная система отопления.

После передачи тепла радиаторам охлаждённый теплоноситель устремляется обратно в котёл и цикл повторяется.

Однотрубная система отопления частного дома с принудительной циркуляцией

Радиаторы здесь подсоединяются последовательно друг за другом. Однотрубные системы отопления бывают двух видов: с принудительной циркуляцией и естественной. Но тем не менее практически все их элементы аналогичны:

• Котёл, который бывает нескольких видов: на твёрдом топливе, электрический, на газе. Служит в качестве источника создания тепла.
• Оборудование, осуществляющее теплоотдачу: радиаторы, тёплый пол.
• Элемент системы, отвечающий за движение теплоносителя. У принудительной схемы — это насос, у естественной схемы — это специальный участок трубы для разгона теплоносителя.
• Оборудование для компенсации переизбытка давления в трубе: расширительный резервуар открытого или закрытого вида. При открытом типе ёмкость бывает целиком открытой, либо частично. Она подсоединяется к трубопроводу в его высочайшей точке сразу же после котла.
• Так же в данной системе предусмотрен отвод для слива лишнего теплоносителя в канализацию или на улицу. В данном случае теплоноситель непосредственно соприкасается с воздухом, за счёт чего происходит его испарение и насыщение кислородом.При закрытом типе резервуара он полностью герметичен. Внутри бак поделён мембраной на два отделения. В одном отделении находится воздух, другое соединено с трубопроводом. Мембрана служит демпфером. При нагреве теплоноситель, воздействует на мембрану, смещая её в сторону отделения с воздухом. В обратном случае мембрана под давлением образовавшегося сжатого воздуха выдавливает излишек жидкости снова в основной трубопровод.
• Трубы и различная арматура.

Однотрубная система отопления частного дома.

Однотрубная система отопления частного дома с естественной циркуляцией не содержит сложных конструктивных элементов и происходит за счёт физических законов. Главным элементом для её работы является специальный разгонный участок, отходящий вертикально от котла.

Однотрубная система отопления с естественной циркуляцией

В самой высокой точке труба плавно разворачивается на 180 градусов и подсоединяется уже к радиаторам. Течение воды происходит за счёт гравитации. Подобная схема будет лучшим вариантом для помещений с верхней разводкой.

Для обустройства системы отопления с нижней разводкой обязательным условием является установка разгонного участка на высоте не меньше 1,5 метра от первой батареи. Помимо этого диаметр разгонного участка должен превышать диаметр основного трубопровода. (нр: D = 4 см. основной трубы, для разгонного коллектора D = 25-32 мм.)

Однотрубная система отопления частного дома построенная по схеме естественной циркуляции имеет много минусов:

Однотрубная система отопления частного дома с принудительной циркуляцией более предпочтительна, чем гравитационная (естественная) схема. Установка насоса может быть выполнена в любом месте трубопровода. Но лучшим вариантом будет его установка на обратной трубе , в которой теплоноситель уже охлаждён. В таком случае все резиновые прокладки и уплотнения насоса будут иметь более долгий срок службы. Так же как и в предыдущей схеме на трубопровод нужно установить байпасы, для облегчения ремонтных работ.

Из недостатков подобной системы стоит выделить:

Подробнее о теплоносителе и его свойствах

Жидкости, идеально подходящей для любых систем отопления, не существует. Каждый из вариантов, представленных на рынке теплоносителей, имеет конкретные характеристики, например, диапазон рабочих температур.

Если нарушить границы указанного диапазона, система отопления просто «встанет», а при худшем исходе полопаются трубы и выйдет из строя дорогостоящее оборудование.

Кроме температурных параметров, жидкость для трубопровода обладает такими свойствами, как вязкость, антикоррозийность, способность выделять токсичные вещества. Анализ необходимых качеств показал, что лучшими жидкими теплоносителями являются очищенная вода и специальный химический раствор – антифриз.

В таблице показано основное преимущество антифриза на основе этиленгликоля – максимальный показатель температуры замерзания -40ºС, тогда как вода превращается в лед уже при 0ºС

Заливка антифриза необходима в домах, которые не являются постоянным местом жительства. Обычно оставляя здание в холодный сезон, владельцы сливают воду, чтобы избежать аварии и поломки оборудования. Антифриз удалять не нужно – по возвращении можно сразу включать котел без опасения протечки или разрыва.

При экстремальных температурах химический теплоноситель, изменив свою структуру, сохраняет прежние размеры. Проще говоря, он превращается в гель, сохраняющий свойства без изменения. Когда температура достигает комфортной отметки, гелеобразная структура вновь становится жидкой, полностью сохранив свой первоначальный объем.

Еще немного полезной информации об антифризе:

• служит не менее 5 лет, одна заливка способна выдержать 10 отопительных сезонов;
• текучесть в 2 раза превышает аналогичный показатель воды, следовательно, требуется следить за герметичностью соединений;
• повышенная вязкость требует врезки более мощного циркуляционного насоса;
• способность расширения при нагреве влечет за собой установку объемного расширительного бака.

И нужно всегда помнить, что химический раствор токсичен и опасен для здоровья человека.

Антифриз для заливки в домашние системы отопления продается в пластиковых канистрах объемом от 10 л до 60 л. Средняя стоимость – от 750 до 1100 руб. за 10 л

Несмотря на выдающиеся характеристики антифриза, вода в качестве теплоносителя более популярна. Она обладает максимально возможно теплоемкостью, которая равняется примерно 1 ккал. Это значит, что нагретый до 75ºС теплоноситель при остывании в радиаторе до 60 ºС отдаст помещению около 15 ккал тепла.

Вода доступна. Если снабдить систему водоснабжения надежными фильтрами, можно использовать бесплатный вариант – воду из собственной скважины. Она не содержит опасных химических соединений и при аварии не вызовет отравлений.

Отрицательной стороной воды является содержание некоторых минеральных солей, вызывающих коррозию. Проблема решается простым кипячением или использованием вместо колодезной воды дождевой (или талой).

Существуют сложные системы очистки и подготовки воды для частного дома: кроме универсального очищения вода проходит несколько ступеней, чтобы стать питьевой или годной для заливки в отопительный контур (+)

Воду не рекомендуют использовать в домах для периодического проживания.